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摘要:一直以来,混凝土都是我国工程实施的重要材料,其有着优质的强度、耐久度,且造价便宜,在现代各个项目工程里有广泛应用。但是想要发挥混凝土的最优性质,必须要优化材料的配合比,设计出更高性能、强度的混凝土,满足现代工程的各种现实需求。基于此,本文将谈谈如何优化工程混凝土配合比,以供参考。
关键词:工程项目;混凝土;配合比
一、引言
伴随我国经济的飞速发展,对工程项目需求量也越来越大,基建项目也很多,而材料则是保障项目顺利实施的关键,其中,混凝土以较低成本与较高质量的优质性价比,在我国各类工程项目里得到广泛应用,譬如道路桥梁、高速公路以及水利工程等,都离不开混凝土的应用,这些大型工程项目也是稳定我国经济发展的命脉。因此,如何采用最佳方案达成混凝土的最优混合配置,成为了提高工程项目质量最核心的问题。想要提高工程项目质量,首先就要强化对工程材料以及质量的监管,在配置混凝土的过程中,做好对原材料比例的过程控制,一般原材料由水泥、砂石、水、外加剂以及集料等等,结合工程需求采取最优化配置方案,最大程度上提高工程质量与使用寿命,避免后期工程一系列问题的出现,影响社会声誉。
二、影响混凝土性能的重要因素
1.水胶比对混凝土性能的影响
水胶比会直接影响混凝土的耐久性能与强度,一般来说,当水胶比降低时,混凝土的强度、抗冻度、抗渗透性都能得到一定程度的提高,这些都与材料配合比有着密切的关系,在材料水化时,水泥在水化时所需的水量大概是水泥混凝土用水量的五分之一,而大多数水分都通过蒸发的方式失去了,所以混凝土内部如果有较多的孔隙,那么混凝土的耐久性受到的影响越大。因此在配比过程中应该注重水胶比,尽量降低水胶比,同时还要防止过低水胶比引起的流动性不足、干裂的现象,可以结合高效的外加剂解决流动性的问题。
2.骨料对混凝土性能的影响
在配置高性能混凝土过程中,在材料里能够起到骨架作用的材料称之为骨料,其主要由碎石和细砂组成,是混领土里占到将近70%比例的材料,在配合过程中,要保障碎石的洁净度、颗粒直径等,避免颗粒的材料特征对混领土的耐久度产生影响。一般,混凝土抵抗外力的性能取决于骨料的粘黏程度,拥有较高性能的混凝土,其骨料不仅可以作为骨架支撑,还可以有效抵抗混凝土因外力造成的变形问题,如果仅仅是通过增加胶凝材料的量来增强混凝土强度是不够的,还要重视骨料的强度要求,一般用压碎值来表示,在较高性能的混凝土里,骨料压碎值一般不会高于12%。因此,要关注集料的颗粒、细沙的品种等等,优先采用孔隙率小的集料与中砂、粗砂,增强混凝土的抗压能力。
3.矿物混合材料对混凝土性能的影响
混凝土的矿物混合材料比较多,有硅灰、粉煤灰、矿渣等等,这些材料的使用能够有效提升混凝土密实度。高性能的混凝土往往会采用“双掺”技术,即为掺加外加剂与有较强活性的矿质混合料。其中影响较大的就是粉煤灰,采用优质的粉煤灰可以有效减少水泥用量,从而节约成本,同时还可以增强混凝土的抑制干裂的性能。
4.其他因素对混凝土性能的影响
除了上述材料意外,影响混凝土性能的还有施工、养护的方式,在养护混凝土的过程中,要提供必备的外在条件,比如越高的湿度就会导致水泥水化的速度越快、水化热放出的越多、强度也就越高,但如果在早起养护过程中使用了太高的温度,也容易让混凝土出现裂缝,影响强度。在养护过程中需要维持一定的外在条件。
三、混凝土配合比优化设计策略
1.满足规程规范的各项要求
在优化混凝土配合比的过程中,首先要满足工程规程,结合工程规范来保障合理使用,满足使用性能以及经济上的标准。混凝土配合比是否成功是其设计、生产以及应用里最为重要的环节,而是否符合规程规范则是决定成败的关键。常用的配合比设计规范有《普通混凝土配合比设计规程》、《公路混凝土试验规程》.等等,结合不同标准的设计规程来优化混凝土配合比设计,不同行业有着不同的混领土配置要求,如表一所示:
表一 建筑工程行业混凝土配合比设计中的标准差
只有先满足了工程项目施工的性能要求,才是优化混凝土配合比的先决条件,一般来说,主要满足混凝土耐久度、坍落度、扩散度、抗裂度以及耐久性等,最重要的是满足施工现场的需要,达到使用要求。
2.满足经济合理性要求
混凝土的优化配合比,需要在经济合理的条件下进行,选择最优化的原材料组成,可以通过技术特征尽可能降低混凝土的原材料成本,此外,还要注意环境保护、资源节约等要求,合理选择污染小的材料。在取材原材料时,可以因地制宜的进行材料选购,就可能提高材料品质与各方面性能,比如选骨料,要优先挑选人工骨料。在选用粉灰煤时,要适用于混凝土等级的品种与拥有较强相容性的外加剂,等到原材料固定完成后,在采用优质的配合比技术进行组合,满足经济性条件要求。
3.优化混凝土配合比设计
优化设计主要是满足规程要求的混凝土最低标准差,在满足性能要求的前提下,进行设计。混凝土配合比的优化是一个不断试验、统计、再试验的过程中,在这个过程中,要选择最优的配合比设计,降低强度标准差。有以下途径:(1)配合比细化设计,在设计过程中,常常会出现扩大坍落度的现象,使其达到120-160mm的范围,一旦坍落度范围扩大,就同时也会影响混凝土的强度波动范围,增加标准差,因此,在实际设计过程中要尽量缩小坍落度区间范围,稳定混凝土强度标准差。(2)保证原材料品质,原材料的品质会直接影响混凝土各方面性能;(3)试验取样要有代表性,在试验取样时,要让结果真实的反映混凝土的状况,避免出现统计偏差,样品数量不要少于三十。
4.混凝土配合比优化设计步骤
首先,连续取样不得少于三十组,在设计强度实验时,要混凝土强度标准差进行分析统计,其次,将混凝土标准差数值与配置出的标准差进行对比,当标准差数值大于等于1Mpa时,则按照统计结果进行配合比设计,反之,则需要继续加强混凝土拌合楼的生产水平,降低标准差,直到标准差能够符合最优配合比的标准。然后,对于可以满足条件的混凝土强度标准差,可以对比相应的规程标准,应用最新的统计方式对混凝土配合比强度进行设计,采用数理统计的方式,做好混凝土质量的监控工作,确保最优配合比可以满足混凝土工程的各种性能要求。最后,在满足优化配合比的前提下,为了进一步降低材料的购买成本,让工程项目获得更多的经济效益,可以按照降低后的标准差来调整拌和楼生产水平,降低混凝土的单价成本。
小结
综上所述,现阶段,我国加强了基建方面的投入,每年都有大量基建项目来保障人们的生产、生活。混凝土在我国各项工程中普遍有着广泛应用,为了更好的提高施工效率、满足现代化工程项目需求,就需要不断优化混凝土材料混合比,做好材料把控与管理,力求在配置过程中不出纰漏,保障混凝土的实用价值,让混凝土的优化设计为工程项目创造更多经济效益与社会影响。
参考文献:
[1]王晓飞. 高强高性能混凝土配合比优化设计[D].西安建筑科技大学,2012.
[2]张克林. C55高性能混凝土配合比优化设计与耐久性研究[D].河北工业大学,2014.
[3]杨春. 基于抗氯离子渗透性的高性能混凝土配合比优化设计研究[D].南京林业大学,2013.
[4]廉慧珍,李玉琳. 关于混凝土配合比选择方法的讨论——关于当代混凝土配合比要素的选择和配合比计算方法的建议之二[J]. 混凝土,2009(05):1-4+14.